3DES加解密算法

在日常設計及開發中，為確保數據傳輸和數據存儲的安全，可通過特定的算法，將數據明文加密成復雜的密文。目前主流加密手段大致可分為單向加密和雙向加密。

 

單向加密：通過對數據進行摘要計算生成密文，密文不可逆推還原。算法代表：Base64，MD5，SHA;

 

雙向加密：與單向加密相反，可以把密文逆推還原成明文，雙向加密又分為對稱加密和非對稱加密。

對稱加密：指數據使用者必須擁有相同的密鑰才可以進行加密解密，就像彼此約定的一串暗號。算法代表：DES，3DES，AES，IDEA，RC4，RC5;

非對稱加密：相對對稱加密而言，無需擁有同一組密鑰，非對稱加密是一種“信息公開的密鑰交換協議”。非對稱加密需要公開密鑰和私有密鑰兩組密鑰，公開密鑰和私有密鑰是配對起來的，也就是說使用公開密鑰進行數據加密，只有對應的私有密鑰才能解密。這兩個密鑰是數學相關，用某用戶密鑰加密后的密文，只能使用該用戶的加密密鑰才能解密。如果知道了其中一個，並不能計算出另外一個。因此如果公開了一對密鑰中的一個，並不會危害到另外一個密鑰性質。這里把公開的密鑰為公鑰，不公開的密鑰為私鑰。算法代表：RSA，DSA。

 

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3DES算法

3DES是三重數據加密，且可以逆推的一種算法方案。但由於3DES的算法是公開的，所以算法本身沒有密鑰可言，主要依靠唯一密鑰來確保數據加解密的安全。到目前為止，仍沒有人能破解3DES。

 

3DES(或稱為Triple DES)是三重數據加密算法(TDEA，Triple Data Encryption Algorithm)塊密碼的通稱。它相當於是對每個數據塊應用三次DES加密算法。由於計算機運算能力的增強，原版DES密碼的密鑰長度變得容易被暴力破解;3DES即是設計用來提供一種相對簡單的方法，即通過增加DES的密鑰長度來避免類似的攻擊，而不是設計一種全新的塊密碼算法。

3DES加解密工具類

package tqx.demo;



import java.net.URLDecoder;
import java.net.URLEncoder;
import java.security.Key;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

/**
 * 3DES加密工具類
 * 
 */
public class INITDES3Util {
    // 密鑰
    private  static String SECRETKEY = "INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat";
    // 向量
    private  static String IV = "drS66rwt";
    // 加解密統一使用的編碼方式
    private final static String encoding = "utf-8";
    
    public  INITDES3Util(String s,String v ){
        this.SECRETKEY=s;
        this.IV=v;
    }

    /**
     * 3DES加密
     * 
     * @param plainText
     *            普通文本
     * @return
     */
    public  String encrypt(String plainText) throws Exception {
        Key deskey = null;
        DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(SECRETKEY.getBytes());
        SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance("desede");
        deskey = keyfactory.generateSecret(spec);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("desede/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(IV.getBytes());
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey, ips);
        byte[] encryptData = cipher.doFinal(plainText.getBytes(encoding));
        return Base64.encode(encryptData);
    }

    /**
     * 3DES解密
     * 
     * @param encryptText
     *            加密文本
     * @return
     */
    public  String decrypt(String encryptText) throws Exception {
        Key deskey = null;
        DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(SECRETKEY.getBytes());
        SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance("desede");
        deskey = keyfactory.generateSecret(spec);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("desede/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(IV.getBytes());
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey, ips);

        byte[] decryptData = cipher.doFinal(Base64.decode(encryptText));

        return new String(decryptData, encoding);
    }

    /**
     * 3DES加密
     * 
     * @param secretKey
     *            秘鑰
     * @param iv
     *            偏移向量
     * @param plainText
     *            普通文本
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encryptString(String secretKey, String iv,
            String plainText) throws Exception {
        Key deskey = null;
        DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(secretKey.getBytes());
        SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance("desede");
        deskey = keyfactory.generateSecret(spec);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("desede/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(iv.getBytes());
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey, ips);
        byte[] encryptData = cipher.doFinal(plainText.getBytes(encoding));
        return Base64.encode(encryptData);
    }

    /**
     * 3DES解密
     * 
     * @param secretKey
     *            秘鑰
     * @param iv
     *            偏移向量
     * @param encryptText
     *            密文
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decryptString(String secretKey, String iv,
            String encryptText) throws Exception {
        Key deskey = null;
        DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(secretKey.getBytes());
        SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance("desede");
        deskey = keyfactory.generateSecret(spec);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("desede/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(iv.getBytes());
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey, ips);

        byte[] decryptData = cipher.doFinal(Base64.decode(encryptText));

        return new String(decryptData, encoding);
    }

    /**
     * 3DES解碼后解密
     * 
     * @param secretKey
     *            秘鑰
     * @param iv
     *            偏移向量
     * @param encryptText
     *            密文
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decryptStringURLDecoder(String secretKey, String iv,
            String encryptText) throws Exception {
        String retJsonStr = decryptString(secretKey, iv,
                URLDecoder.decode(encryptText));
        return retJsonStr;
    }

    /**
     * URLEncoder編碼加密信息
     * 
     * @param secretKey
     * @param iv
     * @param plainText
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encryptStringURLEncoder(String secretKey, String iv,
            String plainText) throws Exception {
        String base64Str = encryptString(secretKey, iv, plainText);
        return URLEncoder.encode(base64Str);
    }
    

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String result="";
        INITDES3Util desSource=new INITDES3Util("INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat","drS66rwt");
        //JSONObject outData = new JSONObject();
        //JSONObject resultOutData = new JSONObject();
        String outputStr="123456";
        String para=desSource.encrypt(outputStr);//加密json串
        System.out.println(para);
        String decryptString = INITDES3Util.encryptString("INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat","drS66rwt", "sysadmin");
        System.out.println(decryptString);
        
    }

}

URLDecoder類包含一個decode(String s,String charcter)靜態方法,它可以將看上去亂碼的特殊字符串轉換成普通字符串
 URLEncoder類包含一個encode(String s,String charcter)靜態方法,它可以將普通字符串轉換成application/x-www-form-urlencoded MIME字符串

base64

package tqx.demo;


import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

/**
 * Base64編碼工具類
 * 
 */
public class Base64 {
    private static final char[] legalChars = 

"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"
            .toCharArray();

    public static String encode(byte[] data) {
        int start = 0;
        int len = data.length;
        StringBuffer buf = new StringBuffer(data.length * 3 / 

2);

        int end = len - 3;
        int i = start;
        int n = 0;

        while (i <= end) {
            int d = ((((int) data[i]) & 0x0ff) << 16)
                    | ((((int) data[i + 1]) & 0x0ff) 

<< 8)
                    | (((int) data[i + 2]) & 0x0ff);

            buf.append(legalChars[(d >> 18) & 63]);
            buf.append(legalChars[(d >> 12) & 63]);
            buf.append(legalChars[(d >> 6) & 63]);
            buf.append(legalChars[d & 63]);

            i += 3;

            if (n++ >= 14) {
                n = 0;
                buf.append(" ");
            }
        }

        if (i == start + len - 2) {
            int d = ((((int) data[i]) & 0x0ff) << 16)
                    | ((((int) data[i + 1]) & 255) 

<< 8);

            buf.append(legalChars[(d >> 18) & 63]);
            buf.append(legalChars[(d >> 12) & 63]);
            buf.append(legalChars[(d >> 6) & 63]);
            buf.append("=");
        } else if (i == start + len - 1) {
            int d = (((int) data[i]) & 0x0ff) << 16;

            buf.append(legalChars[(d >> 18) & 63]);
            buf.append(legalChars[(d >> 12) & 63]);
            buf.append("==");
        }

        return buf.toString();
    }

    private static int decode(char c) {
        if (c >= 'A' && c <= 'Z')
            return ((int) c) - 65;
        else if (c >= 'a' && c <= 'z')
            return ((int) c) - 97 + 26;
        else if (c >= '0' && c <= '9')
            return ((int) c) - 48 + 26 + 26;
        else
            switch (c) {
            case '+':
                return 62;
            case '/':
                return 63;
            case '=':
                return 0;
            default:
                throw new RuntimeException("unexpectedcode: " + c);
            }
    }

    /**
     * Decodes the given Base64 encoded String to a new byte array. 

The byte
     * array holding the decoded data is returned.
     */

    public static byte[] decode(String s) {

        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        try {
            decode(s, bos);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException();
        }
        byte[] decodedBytes = bos.toByteArray();
        try {
            bos.close();
            bos = null;
        } catch (IOException ex) {
            System.err.println("Error while decoding BASE64:" + ex.toString());
        }
        return decodedBytes;
    }

    private static void decode(String s, OutputStream os) throws 

IOException {
        int i = 0;

        int len = s.length();

        while (true) {
            while (i < len && s.charAt(i) <= ' ')
                i++;

            if (i == len)
                break;

            int tri = (decode(s.charAt(i)) << 18)
                    + (decode(s.charAt(i + 1)) << 

12)
                    + (decode(s.charAt(i + 2)) << 6)
                    + (decode(s.charAt(i + 3)));

            os.write((tri >> 16) & 255);
            if (s.charAt(i + 2) == '=')
                break;
            os.write((tri >> 8) & 255);
            if (s.charAt(i + 3) == '=')
                break;
            os.write(tri & 255);

            i += 4;
        }
    }
}

測試

package tqx.demo;

public class Demo3 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String encryptStringURLEncoder = INITDES3Util.encryptStringURLEncoder("INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat", "drS66rwt", "123456");
        System.out.println("電話加密后："+encryptStringURLEncoder);
        String decryptStringURLDecoder = INITDES3Util.decryptStringURLDecoder("INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat", "drS66rwt", encryptStringURLEncoder);
        System.out.println("電話解密后："+decryptStringURLDecoder);
        String encryptStringURLEncoder1 = INITDES3Util.encryptStringURLEncoder("INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat", "drS66rwt", "tqx");
        System.out.println("24加密后："+encryptStringURLEncoder1);
        String decryptStringURLDecoder1 = INITDES3Util.decryptStringURLDecoder("INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat", "drS66rwt", encryptStringURLEncoder1);
        System.out.println("24解密后："+decryptStringURLDecoder1);
        String encryptStringURLEncoder2 = INITDES3Util.encryptStringURLEncoder("INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat", "drS66rwt", "512501197203035172");
        System.out.println("身份證號加密后："+encryptStringURLEncoder2);
        String decryptStringURLDecoder2 = INITDES3Util.decryptStringURLDecoder("INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat", "drS66rwt", encryptStringURLEncoder2);
        System.out.println("身份證號解密后："+decryptStringURLDecoder2);
        byte[] decode = Base64.decode("12345600");
        System.out.println(decode.toString());

    }

}

針對特殊字符的處理   '+'

str.toString()).replaceAll("\\+", "%2B");

// 密鑰24位
private static String SECRETKEY = "INbSvyvOTkSkcRNSc8HpHIat";
// 向量6位
private static String IV = "drS66rwt";

生成方法

package tqx.demo;

import java.util.Random;

public class RandomUtil {
    public static final String ALLCHAR = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    public static final String LETTERCHAR = "abcdefghijkllmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    public static final String NUMBERCHAR = "0123456789";

    /** 
     * 返回一個定長的帶因子的固定的隨機字符串(只包含大小寫字母、數字)
     *  
     * @param length 
     *            隨機字符串長度 
     * @return 隨機字符串 
     */
    public static String generateStringByKey(int length, int channel) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        Random random = new Random(channel);
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            sb.append(ALLCHAR.charAt(random.nextInt(ALLCHAR.length())));
        }
        return sb.toString();
    }

    /** 
     * 返回一個定長的隨機字符串(只包含大小寫字母、數字)
     *  
     * @param length 
     *            隨機字符串長度 
     * @return 隨機字符串 
     */
    public static String generateString(int length) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            sb.append(ALLCHAR.charAt(random.nextInt(ALLCHAR.length())));
        }
        return sb.toString();
    }

    /** 
     * 返回一個定長的隨機純字母字符串(只包含大小寫字母) 
     *  
     * @param length 
     *            隨機字符串長度 
     * @return 隨機字符串 
     */
    public static String generateMixString(int length) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            sb.append(ALLCHAR.charAt(random.nextInt(LETTERCHAR.length())));
        }
        return sb.toString();
    }

    /** 
     * 返回一個定長的隨機純大寫字母字符串(只包含大小寫字母) 
     *  
     * @param length 
     *            隨機字符串長度 
     * @return 隨機字符串 
     */
    public static String generateLowerString(int length) {
        return generateMixString(length).toLowerCase();
    }

    /** 
     * 返回一個定長的隨機純小寫字母字符串(只包含大小寫字母) 
     *  
     * @param length 
     *            隨機字符串長度 
     * @return 隨機字符串 
     */
    public static String generateUpperString(int length) {
        return generateMixString(length).toUpperCase();
    }

    /** 
     * 生成一個定長的純0字符串 
     *  
     * @param length 
     *            字符串長度 
     * @return 純0字符串 
     */
    public static String generateZeroString(int length) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            sb.append('0');
        }
        return sb.toString();
    }

    /** 
     * 根據數字生成一個定長的字符串，長度不夠前面補0 
     *  
     * @param num 
     *            數字 
     * @param fixdlenth 
     *            字符串長度 
     * @return 定長的字符串 
     */
    public static String toFixdLengthString(long num, int fixdlenth) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        String strNum = String.valueOf(num);
        if (fixdlenth - strNum.length() >= 0) {
            sb.append(generateZeroString(fixdlenth - strNum.length()));
        } else {
            throw new RuntimeException("將數字" + num + "轉化為長度為" + fixdlenth + "的字符串發生異常！");
        }
        sb.append(strNum);
        return sb.toString();
    }

    /** 
     * 每次生成的len位數都不相同 
     *  
     * @param param 
     * @return 定長的數字 
     */
    public static int getNotSimple(int[] param, int len) {
        Random rand = new Random();
        for (int i = param.length; i > 1; i--) {
            int index = rand.nextInt(i);
            int tmp = param[index];
            param[index] = param[i - 1];
            param[i - 1] = tmp;
        }
        int result = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            result = result * 10 + param[i];
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int channel = 555555;// 測試因子比生產因子少1
        System.out.println("返回一個定長的帶因子的固定的隨機字符串(只包含大小寫字母、數字):" + generateStringByKey(24, channel));
        System.out.println("返回一個定長的隨機字符串(只包含大小寫字母、數字):" + generateString(24));
        System.out.println("返回一個定長的隨機純字母字符串(只包含大小寫字母):" + generateMixString(6));
        System.out.println("返回一個定長的隨機純大寫字母字符串(只包含大小寫字母):" + generateLowerString(6));
        System.out.println("返回一個定長的隨機純小寫字母字符串(只包含大小寫字母):" + generateUpperString(6));
        System.out.println("生成一個定長的純0字符串:" + generateZeroString(6));
        System.out.println("根據數字生成一個定長的字符串，長度不夠前面補0:" + toFixdLengthString(123, 6));
        int[] in = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
        System.out.println("每次生成的len位數都不相同:" + getNotSimple(in, 3));
    }

}

返回一個定長的帶因子的固定的隨機字符串(只包含大小寫字母、數字):MaigTil28hVETWTssFHGtYDx
返回一個定長的隨機字符串(只包含大小寫字母、數字):6sBcIpRocWTyBLiKvyNAQ0Sd
返回一個定長的隨機純字母字符串(只包含大小寫字母):LLQMLv
返回一個定長的隨機純大寫字母字符串(只包含大小寫字母):mp6d7s
返回一個定長的隨機純小寫字母字符串(只包含大小寫字母):MWYWIF
生成一個定長的純0字符串:000000
根據數字生成一個定長的字符串，長度不夠前面補0:000123
每次生成的len位數都不相同:651